卡内基梅隆大学的工具自动将数学转化为图片

有些人看着方程式，看到的是一堆数字和符号；另一些人看到的是美。多亏了卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)发明的一种新工具，任何人现在都可以将数学的抽象转化为美丽而有启发性的插图。该工具使用户只需键入一个普通的数学表达式，然后让软件绘制即可创建图表。与图形计算器不同，这些表达式不仅限于基本函数，还可以是任何数学领域的复杂关系。

研究人员以著名数学家和物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)的名字将其命名为彭罗斯(Penrose)，彭罗斯以使用图表和其他图画交流复杂的数学和科学思想而闻名。

计算机科学和机器人学助理教授基南·克兰(Keenan Crane)说，一些数学家有用手画漂亮图表的天赋，但黑板一擦掉，他们就消失了。我们想让任何人都能获得这种表现力。

图表在技术交流中往往没有得到充分利用，因为制作高质量的数字插图超出了许多研究人员的技能，需要大量乏味的工作。

彭罗斯通过使图表绘制专家能够对他们将如何在系统中进行编码来解决这些挑战。然后，其他用户可以使用熟悉的数学语言访问这一功能，让计算机来做大部分繁琐的工作。

研究人员将在SIGGRAPH2020计算机图形和交互技术会议上介绍彭罗斯，由于新冠肺炎的流行，该会议实际上将于今年7月举行。

计算机科学系的博士生凯瑟琳·叶(Katherine Ye)说，我们一开始问的是：人们是如何将数学思想转化为脑海中的图片的？"；&34；计算机科学系的博士生凯瑟琳·叶(Katherine Ye)说。我们系统的秘诀是让人们能够很容易地向计算机解释这个翻译过程，这样计算机就可以完成实际制作图片的所有繁重工作。

一旦计算机了解到用户想要如何可视化--例如，一个用小箭头表示的矢量，或者一个用点表示的点--它就会使用这些规则来绘制几个候选图表。然后，用户可以从各种可能性库中选择和编辑他们想要的图表。

克兰说，研究小组为此开发了一种特殊的编程语言，数学家应该可以毫不费力地学习。

他解释说，数学家可能会对记数法非常挑剔。我们让他们定义他们想要的任何符号，这样他们就可以自然地表达自己。

一个跨学科的团队开发了彭罗斯。除了叶和克兰，该团队还包括尼莫·尼(Nimo Ni)和詹娜·怀斯(Jenna Wise)，他们都是芝加哥大学软件研究所(ISR)的博士生；乔纳森·奥尔德里奇(Jonathan Aldrich)，ISR教授；约书亚·桑夏恩(Joshua Sunsun)，ISR高级研究员；认知科学本科生马克斯·克里格(Max Krieger)；以及多·马·阿扬(Dor Ma&39；Ayan)，他曾是以色列理工学院的硕士学生。

克莱恩说，我们的愿景是能够从图书馆里翻出一本旧的数学教科书，把它扔进图书馆，然后得到一本插图精美的书--这样更多的人才能理解。他指出彭罗斯是迈向这一目标的第一步。引用：卡内基梅隆大学工具自动将数学转化为图片(2020年6月2日)，从https://techxplore.com/news/2020-06-carnegie-mellon-tool-automatically-math.html检索。

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